[实用新型]一种大功率可控硅及电力电子器件试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于测量或测试领域，尤其涉及一种用于大功率电力电子器件的测量装置。

背景技术

随着柔性交流输电技术(Flexible AC Transmission System，简称FACTS)的提出和发展，静止无功发生器(Static Synchronous Compensator，简称STATCOM)已成为近年来国内外研究的热点，STATCOM是柔性交流输电技术的主要装置之一，它代表着现阶段电力系统无功补偿技术新的发展方向。

在配电网中，将中小容量的STATCOM安装在某些特殊负荷(如电弧炉、地铁等冲击性和整流性负荷等)附近，可以显著地改善负荷与公共电网连接点处的电能质量，例如提高功率因数，克服三相不平衡，消除电压闪变和电压波动，抑制谐波污染等等。

STATCOM应用了新一代的电力电子器件(如IGBT、IGCT和IEGT)和现代控制技术(如逆系统、直接反馈线性化等)，是目前最有效的动态无功补偿装置。

由于上述技术的采用，对于大功率可控硅以及由各种大功率电力电子器件(诸如绝缘栅双极型晶体管IGBT-Insulated Gate Bipolar Transistor、集成门极换流晶闸管IGCT-ntegrated Gate Commutated Thyristo或电子注入增强门极晶体管IEGT-Injection Enhanced Gate Transistor等)所构成的功能电路的检测和测试，就成为必不可少的技术手段。

公告日2006年1月25日，公告号CN2754106Y的中国专利中公开了一种“简易大功率可控硅测试仪”，其采用普通照明灯与可控硅模块串连在交流220V电压上，示波器与普通照明灯并联，用二节电池串上一个小灯泡作为控制极限流电阻，电池的负极与交流220V的零线并接，同时串上一个毫安表监视控制极触发电流，毫安表与可控硅模块之间设有单极开关，观察回路上灯泡的亮度可以初步判断可控硅的好坏。但其存在只能初步判断可控硅的好坏，无法具体测试元器件的全面性能的不足。

公告日2006年12月13日，公告号CN2847309Y的中国专利中公开了一种“平板式半导体器件稳态热阻测试装置”，其主要特征是包括可调整压力的恒定压力夹具，在该恒定压力夹具的底部设有发热底板，上部设有冷却终端；并且在发热底板、冷却终端上分别设有标准热阻，建立一条包含热源、标准热阻、被测器件和冷却终端的热流通道，通过测试标准热阻和被测器件两端的温度值，可以准确计算出器件的热阻。特别适用于各类平板式功率半导体器件热阻的测试。但是其主要是进行元器件热阻项目的测试，依然不能对元器件的全面电气性能指标进行测试。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大功率可控硅及电力电子器件试验装置，其可以对各种大功率电力电子器件进行多科目的详细测试，具有智能控制、数据分析、图形显示、数据可读、操作简便等优点，还能可靠保护被测元件的安全。

本实用新型的技术方案是：提供一种可控硅及大功率电力电子器件试验装置，包括试验电源和待测器件，其特征是：设置受控调压电源、负载保护单元、采样单元、可控硅交流/IGCT直流切换单元、A/D转换和控制单元、虚拟示波器单元、PLC前级处理机和PC机；其受控调压电源的输出端与采样单元连接，同时经负载保护单元与待测器件连接；采样单元与虚拟示波器单元连接，同时经可控硅交流/IGCT直流切换单元及A/D转换和控制单元与PLC前级处理机连接；PLC前级处理机与PC机连接，同时还与受控调压电源的调节电机控制电路和电源的过压/过流保护电路连接；在采样单元与可控硅交流/IGCT直流切换单元之间，设置数据交换通道；在可控硅交流/IGCT直流切换单元与A/D转换和控制单元之间，设置数据交换通道；在A/D转换和控制单元与PLC前级处理机之间，设置数据交换通道；在可控硅交流/IGCT直流切换单元与PLC前级处理机之间，设置数据交换通道；在虚拟示波器单元与PC机之间，设置USB通讯通道。

具体的，所述的受控调压电源至少包括接触式柱式调压器、升压试验变压器测量采样分压器、高压硅堆、限流电阻、负载电阻、高压调节电路和调节电机及其控制电路。

所述的负载保护单元包括常规的过压、过流保护电路。

所述的采样单元包括数据采集卡。

所述的可控硅交流/IGCT直流切换单元包括切换开关。

所述的是A/D转换和控制单元包括PLC232串行通信模块和PLC模拟量输入模块。